6AV6648-0DE11-3AX0参数详细

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提高现代化工厂部门之间物料搬运和内部运输的协调性，是实现生产全盘自动化的重要举措。传统物料运输车具有设备复杂、功耗大、投资高、污染环境等缺点，其中有轨运输车需铺设专门轨道，若生产程序改变，需重新铺设轨道，破坏路面，投资高；无轨运输车包括叉车及手推运料小车，均需专人驾驶，劳动强度大，运输效率低。 

 引言 

螺杆式压缩机广泛应用于矿山、化工、动力、冶金、建筑、机械、制冷等，具有性高和适用性强等优点，逐步替代了其他类型的压缩机。统计数据表明，螺杆式压缩机的销售量已占所有容积式压缩机销售量的80%以上。今后，螺杆式压缩机的市场份额仍将不断扩大，特别是无油螺杆式压缩机会获得快的发展。 

2 螺杆式压缩机的基本工作原理 

螺杆式压缩机属于容积式压缩机。螺杆式压缩机气缸内装有一对相互啮合的螺旋形阴阳转子，两个转子都有几个凹形齿，两者互相反向旋转。转子之间和机壳之间的间隙仅为5~10丝，主转子又称阳转子或凸转子，由发动机或电动机驱动，其中大多数由电动机驱动。另一转子又称阴转子或凹转子，由主转子通过喷油形成的油膜进行驱动，或者由主转子端和凹转子端的同步齿轮驱动。 

螺旋转子凹槽经过吸气口时充满气体。当转子旋转时，转子凹槽被机壳壁封闭，形成压缩腔室。当转子凹槽封闭后，润滑油被喷入压缩腔室，起到密封、冷却和润滑作用。当转子旋转压缩油气混合物（即润滑剂和空气的混合物）时，压缩机室容积减少，向排气口压缩油气混合物。当压缩腔室经过排气口时，油气混合物从压缩机排出，完成一个吸气、压缩和排气过程。螺杆式压缩机的工作循环可以分为吸气、压缩和排气三个过程。随着转子的旋转，每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。 

3 螺杆式压缩机控制系统硬件设计 

早期的螺杆式压缩机自控系统所安装的仪器仪表安装在现场仪表箱内，无远程仪表，靠人工现场操作。通过现场的压力开关、差压开关和温度开关与电气柜配合来控制压缩机的启动和停车操作。而温度、压力、差压开关和电气的接触器、时间继电器等互相配合，实现压缩机的自动保护连锁功能，压缩机平稳运行。这种控制方式的缺陷比较明显，因为操作人员无法详细了解压缩机的具体运行状况，而且此类仪表稳定性较差，精度也较低。 

为了解决上述这些缺陷，本控制系统的硬件部分由PLC、监测仪表、输入设备、输出设备和触摸屏等组成。现场数据采集采用远程仪表，用压力变送器、热电阻来替换原来的压力开关、差压开关、温度开关和现场温度计，实现数据远传，提高测量精度。控制部分采用PLC和HMI，利用PLC强大的逻辑控制和上位机的记录分析功能，画面友好直观，实现数据集中显示和操作，完善机组连锁保护功能，提高操作控制性能。既可以集中运行，又能够使操作人员详细了解机组的运行状况。螺杆式压缩机控制系统硬件结构示意图如图1所示。

 
图1 螺杆式压缩机控制系统硬件结构示意图

螺杆式压缩机的负荷调节由6台电磁阀来实现。每台电磁阀的开度可以为25%、50%、75%、**。压缩机加载时，工作时间少的先开启，然后按照25%、50%、75%、**四个能级依次开启。压缩机卸载时，工作时间多的先卸载，然后按照**、75%、50%、25%四个能级依次关闭。需要注意的是，在25%能级时，先关闭压缩机，延迟一定时间后再关闭25%电磁阀。螺杆式压缩机控制系统的主程序流程图如图2所示，加载和卸载流程图如图3所示

一、系统总体设计思想 

根据高炉工艺，采用合理的方式，以的总体思想进行设计。自动化系统采用三电一体化开放式结构，为今后系统的扩展创造条件，留有区域级计算机及全厂管理计算机的接口能力。 

根据高炉系统分散的特点，采用主从网络结构：分站通过网线再连接至主站系统，减少电缆用量、方便维护，使成本大大降低。如亿维的IM153-1就可作为单个从站，可在高炉设备就近配电室安装。布袋反吹采用矩阵的方式进行设计，结构简单，采用的模块点数成倍减少。 

系统采用亿维PLC作为基础控制站，完成对现场工艺设备的控制及监测；上位操作采用亿维工控机作为操作站，进行人机对话，对现场设备运行情况及各种仪表参数进行实时监视。系统在正常生产情况下以全自动为主，各上位机互为备用，在设计上充分考虑上位机自动、手动和机旁箱手动，以保证在各种情况下生产的正常运行。 

自动化装置的选用原则上采用目前检测水平的新技术、新设备，同时考虑控制系统的构成简单、实用、性能，充分满足工艺要求。确保产品质量并保证系统整体满足工艺要求和性能的情况下减少投资。 

二、系统配置 

本系统为高炉操作提供服务，使被控设备能在主控楼的计算机上方便的进行集中操作，并对这些设备的运行情况做如实的记录 

1、自动监控系统: 

1.1 采用的网络结构 

上位机采用工业以太网，充分满足上位机之间量大的要求；PLC与远程站之间采用PROFIBUS-DP现场总线，以满足现场的实时性和性

主要有六台工控机作为操作站，分别为热风、布袋、工长操炉、本体仪表、矿槽上料、炉设备组成，可互为备用。PLC有四套siemens 400系列主PLC系统组成，上料PLC主站、本体PLC主站、热风PLC主站、布袋PLC主站，下设各自的扩展模块完成系统的控制和数据采集。经PROFIBUS-DP网络与操作站之间完 成数据交换。 

1.2软硬件设备组成 

☆PLC选用亿维200+300组成的模块结构。 
☆ 计算机操作台：不锈钢面操作台 
☆ 编程软件选用STEP7 V5.4,组态软件选用我WINCC 6.0 SP3 

三、热风炉控制系统 

本高炉配有三座热风炉，主要负责燃烧、蓄热、给冷风加热，并将热风送进高炉。由于一座热风炉是间断的热交换，而高炉需要连续的热风，所以三座热风炉按周期性工作，包括燃烧、闷炉、送风三个过程。 

热风炉顺控系统设有以下几种操作方式：全自动、半自动方式、CRT手动方式、机旁箱操作 

热风炉工作状态介绍 

一个热风炉可在“送风”向“闷炉”至“燃烧”状态，也可从“燃烧”向“闷炉”至 “ 送风”转换。 

“送风”指的是热风炉被充压，且冷风阀和热风阀两者均被打开，所有其它的阀门均关闭（不包括混风切断阀和换热器各阀门）。 

“燃烧”指的是热风炉被减压，冷风阀、热风阀和冷风充风阀关闭，废气均压阀打开，助燃空气和煤气引入热风炉。 

“闷炉”指的是热风炉所有阀门均关闭，但压力控制仍在工作，预备着一个热风炉随时变为充压或均压状态。 

热风炉工作制度： 

正常情况下热风炉采用并联送风，或二烧一送工作制，非正常操作为一烧一送工作制。 

每座热风炉可以在“焖炉”、“送风”、“燃烧”三种状态之间自动转换，各阀开关受PLC程序控制，发出换炉指令后，热风炉设备按工艺要求顺序进行有关联锁动作。 

四、高炉煤气干式净化控制系统 

高炉煤气除尘设施是高炉的配套设施，其目的是净化高炉煤气，提高煤气质量。高炉煤气经重力除尘器除尘后，进入布袋主箱体下部，煤气穿过布袋时其所携带的灰尘被布袋截留，进行过滤净化后的煤气经高压阀组输送给热风炉或煤气管网供用户使用。布袋除尘过滤后的尘灰由脉冲阀冲扫，落至储灰仓；打开卸灰阀，由刮板机输出，用斗提机送入高位灰仓。 

1、本套设施共设计了三种反吹方式，时间反吹（设定时间到）、压力反吹（压差设定值）、手动反吹。 
2、除尘系统包括反吹和卸灰两个控制流程，均能单实现手动、半自动和自动三种控制方式： 

反吹自动方式为：差压反吹、定时反吹。差压反吹即当箱体差压设定差压值（3KPA）时开始自动反吹；定时反吹即当计时时间达到设定的反吹时间后开始自动反吹.2箱体单体反吹时间为10-20秒（可调），反吹顺序为N1、N2、N3......N10，气的喷吹管同样为顺序动作n1、n2、n3.....n14待10个箱体全部反吹完毕，反吹过程结束。 

2.3 箱体反吹采取离线反吹。当净荒煤气总压差达到设定值6Kpa时，关闭正在工作箱体的进、出口蝶阀，然后进行反吹。反吹后立即打开进出品蝶阀，再进行下一箱体的反吹，依次类推。 

2.4每个布袋每次反吹抖动次数为2次（可调） 

2.5卸灰自动操作为：定时卸灰。对卸灰时间进行设定，到设定时间后自动启动卸灰斗提机、挂板机、按工艺要求依次打开被选择卸灰箱体上的设备（上卸灰阀、下卸灰阀、叶轮给料机、灰斗清堵装置脉冲阀），一般设定3次/24时，自动完成卸灰操作。 

中间仓下部设备动作顺序： 

当N1箱体上部卸灰作业完成后，开始中间仓卸灰作业：开启公共设备,即：斜管振动器→斗提机→刮板输送机。完成后开启：N1箱体电动给料机→N1箱体下部电动球阀→N1箱体中间仓的仓壁振动器。延时30秒后，关闭中间仓下部设备。 

①顺序为：关中间仓的仓壁振动器→N1箱体下部电动球阀→电动给料机。 

完成N1箱体下部卸灰后，开始N2箱体下部卸灰，动作同N1箱体。之后依次为N3箱体、N4箱体、N5箱体……N8箱体。 

当N10箱体下部卸灰完成后，关闭公共设备，其顺序为： 

刮板输送机→斗提机→斜管振动器。 

②高位灰仓下部设备动作顺序此部分均为机旁操作,其它设备均为PLC控制： 

开启：加湿卸灰机→电动球阀→仓壁振动器 
关闭：仓壁振动器→电动球阀→加湿卸灰机 

五、高炉上料系统 

高炉上料部分有矿槽称量和炉两大部分，通过料车将两部分联系在一起，矿槽、料车和炉设备按照工艺设定协调动作，完成上料功能。 

各种料质经振筛筛分后直接装入称量斗，然后有称量斗装入料车，筛下的粉矿经碎矿皮带运至粉仓，等待汽车外运。料车由主卷扬机牵引将矿石运送到炉装料设备，经过2级变速到达停车位。各个仓中的料质根据配方中的要求随时变化，自动完成称量到上料的操作。 

1、设备组成 

680 M3高炉设双排储槽，分别存放烧结矿、球团、焦炭、杂矿，其中4个焦炭槽，6个烧结槽，4个球团矿，4个杂矿，在槽下成对排列。炉有受料斗、挡料阀、上密封阀、下密封阀、料流阀、旋转机构、倾动机构、料罐、均压阀、均压放散和炉大放散等设备组成。 

2、上料周期控制制度，常用的为以下两种制度 

二车值：OC或CO 
四车值：OO CC 或CC OO 

说明：O 代表烧结矿、球团矿、杂矿；C代表焦炭 

几种不同的装料制度组合形成料批周期，连续循环上料，满足高炉的连续生产要求。 

3、控制要求：根据工艺要求，对矿槽、上料及炉设备系统的有关工艺参数进行显示和控制，并对有关参数进行趋势记录。其中包括14台电子称的称量记录、料位测量及TRT与高炉和高炉与TRT的各种信号的控制与显示。 

水冷系统的温度检测：当溜槽齿轮箱进、出口温差大于5℃时发出报警信号，提示有关人员检查水流量和高炉炉温度；当温差大于50℃时立即检查水冷系统。 

料罐压力与大气压之差小于20KPa时，发出联锁信号，有电力打开上密阀；当料罐压力与炉压力之差小于20KPa时，发出联锁信号，打开下密封阀。 

气密箱冷却有氮气流量调节阀控制开度，进行自动的PID调节。 

六、高炉本体仪控系统 

高炉自上而下由炉喉、炉身、炉腹、炉缸、炉基五大部分及相关的水系统组成。所有仪表点接入数据采集器，通过通讯传至上位机。 

高炉过程检测和控制的主要任务为：采集温度、压力、流量等各种数据，对减压阀组进行调节控制，能监视炉内反应，对炉体及设备进行保护。 

1.炉打水控制 

煤气上升管温度过高时报警，开炉打水阀：温度恢复正常时，关打水阀。 

2.炉煤气压力控制 

高炉炉煤气压力控制系统调节布袋除尘器后的减压阀组开度来维持炉煤气压力的稳定。 
3.风口检漏及排水温度的测量 

为保护炉体，风口破损检漏是为重要的检测项目。测量风口冷却水进、出口流量差，测量风口排水温度，能检测风口是否完好。 

七、画面介绍 

画面系统是操作人员与控制系统的人机界面，操作人员通过画面对设备进行操作、的运行情况，及时做出相应调整，画面系统可以设定数据，改变运行方式，向操作人员显示设备的正常状态及报警信息等。 

CRT画面显示主要内容如下： 

（1）系统画面：热风、布袋、矿槽、炉、本体仪表、炉长操炉、炉仪表等 
（2）控制设定画面：配料、炉溜槽角度、料流开度参数设定 
（3）故障监视画面：实时显示故障信号提示操作人员进行相应措施 
（4）报警记录：记录各设备及仪表的故障报警 
（5）报表记录：对生产参数进行实时记录 

以下就主要画面进行介绍 

1、上料画面： 

包括整个卷杨及炉设备，其中主要有上料小车、左右探尺、柱塞阀、上密、下密、旋转布料装置、均压阀、放散阀等。生产中可实现手动、自动随时转换，各种运行、故障有不同的颜色来显示，特点1、小车拐点、卸料位等各减速点停车位可根据生产调节2、旋转布料角度及速度可通过画面直接设定，满足生产工艺中的各种布料方式3、在检修或新员工培训情况下还可以通过画面各种数据的设定来进行模拟生产。